这篇文章是关于池塘水质调节的基本原理,有效的氧化和水的循环是维持池塘溶解水平所必需的条件。
水产养殖中的溶解氧
藻类(浮游植物)的光合作用是水产养殖池塘中溶解氧的主要来源。藻类通常在白天提供过量的溶氧,而在夜间,藻类,池塘底部,鱼或虾的呼吸将减少水体当中的溶解氧含量。因此,养殖户必须在晚上知道池塘的溶氧值,以便有计划增强或者维持池塘所需的溶解氧。
水循环的基本原理是将富氧水域与低氧水域充分混合,以增加池塘中的总氧含量。底层含氧量较多,会加速池塘底部有机物的分解,防止有毒气体的积聚。有效的水循环是在光合作用最活跃的时候进行的,也就是池塘表面的水体溶解氧饱和之时。
池塘中的水分层产生的原因
池塘水总是分层的,因为表面上的水层(由于浮游植物丰富)在白天吸收阳光和热量,而在水底则停留较凉爽的状态。因此表面上的水体比底部的水体密度更小,加上水体表层与底层出现温度差,这就在池塘中产生物理分层。
这种物理分层只能被一种强大的力量所破坏,比如池塘的增氧设备或者较强的风。在冬季,当池塘的表层水冷却并逐渐接近底部水的温度时,池塘的物理分层将被降低或中断。
由于阳光的存在导致浮游生物集中在池塘的上层,白天的光合作用使表层水富含溶氧,pH值高,二氧化碳(CO2)含量低于底层水。藻类还从水中分解出营养物质,用于光合作用和生长。
但是,由于阳光不会照射到池塘底部,因此底部成为污染物和有毒物质聚集之地,那么就必须进行氨,亚硝酸盐,甲烷,硫化氢等有机废物(主要是死藻,鱼虾粪,剩余饲料)的分解。因此,表层的光合作用和底层有机物的分解增加了池塘水的化学分层。
图1:池塘水的物理和化学分层。
从水体表层到底部,光照强度,光合作用,溶氧水平和水温都对水体分层产生影响,如果溶解氧水平较低,池塘底部会产生大量的有害气体。
池塘中浮游生物的丰度和水体分层关系
浮游生物的丰度可以通过水的颜色和透明度来判断,水透明度可以通过透明度盘来确定,并可用于预测池塘中缺氧的风险。因此,透明度盘对于水产养殖者来说是一种简单但非常有价值的工具,特别是在没有测试溶解氧工具的情况下。
池塘的透明度通常在20到60厘米之间,水的透明度越低,到达池底的光照就越少,因此,水体的透明度和光照深度之间存在直接关系。
图2:测量水的透明度。浮游生物的密度会降低水的透明度,导致水分层,溶解氧耗尽将导致池塘死鱼死虾的风险。
水体底部的溶解氧和有毒化合物的消耗
在水体较浅的池塘中很少发现物理和化学分层,因为风通常会促进水体循环,为底层提供溶解氧。然而,在较深池塘当中,水体分层将变的非常明显。因为底层接收不到光照并且风力促进水循环的能力有限,所以在大于2.5米的池塘中,溶解氧水平通常较低。
同时,需要氧化分解物质(如亚硝酸盐,氨,甲烷和硫化氢)需要消耗大量溶解氧。因此,水位较深的池塘或大型水库的底部通常都是缺乏溶解氧的,这时候各种有毒化合物的存在将直接威胁鱼虾的生存,有机物质的积累也为致病生物提供了栖身之所和营养,并为它们提供了繁衍的机会。
溶解氧低的风险
溶解氧低和毒化合物高的池塘,将像一枚炸弹一样,可以随时爆炸,这时候如果水体底部和表面快速混合,会导致池塘的溶解氧耗尽,二氧化碳和有毒化合物增加。强风,换水和气温突然变化是导致池塘环境“倒塌”的外部些条件,然后出现鱼虾大规模死亡。
在较深池塘中,2.5至3.0米的深度溶解氧水平就比较低。在深度超过5米的池塘中,有毒底水的体积超过优质表层水的体积(图3)。因此,在较深的池塘养殖时,最深处的鱼或虾可能会比浅水区域的鱼或虾死亡率更高。
因此,养殖户经常在水库或者水深度较大的水域建网箱养殖。
通常网箱位于大坝或者水库最深的区域,以便尽可能地保持鱼虾不受底部废物的影响。但是,如果出现干扰的情况,将网箱放在池塘的最深处会增加死亡的风险。因此,网箱养殖如果没有机会移动到受影响较小的区域,也经常出现鱼类大量死亡的情况(图3)。因此,为了降低养殖的风险,应在较浅的区域放置1-2个网箱,这些网箱从底部到池底的净距离为0.5-1.0米。
此外,经常搅动水体,将有利于含氧量高的表层水与底部水交换,将有助于将溶解氧带入更深层,从而减少池塘底部溶氧低造成的损害。
对于养虾的池塘:不要让藻类保持过高的密度,必须确保池塘中充足的溶解氧供应,增加在光合作用活动高峰期的水层干扰(可以选择多开增氧机)。定期测量透明度和溶解氧,以便及时治疗。
图3:在水库中的放置网箱的示意图。由于池底的厌氧层体积超过了表层的富氧层,水层的突然扰动将导致大量鱼类死亡。所以,在较浅的区域放置1-2个网箱,方便出现问题时将鱼移动较浅的网箱中,鱼的死亡风险就会降低。
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